JPS61167563A - インクジエツト記録装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［発明の技術分野］ 本発明は鮮明な記録を行うのに適したインクジェット記
録装置に関する。

［発明の技術的背景とその問題点］ 近年、文字９画像等の各種の情報を記録紙に記録する方
式として種々の記録方式が提案されている。そのなかで
もインクジェット記録方式は、液状のインクを記録紙面
上に飛翔させるもので、鮮明なモノクロないしカラーの
記録像を得ることができる反面、従来のインクジェット
記録方式は、微小口径のノズルから液状インクを噴出さ
せる構成なので、ノズルの目詰まりが発生しやすいとい
った問題がある。

このため特願昭５８−１７８２０１号の従来例は、第１
０図に示すように多数の微小な開口（又は凹部１，１．
・・・、１を形成した厚さが１０〜２０μｍのステンレ
ス製等のフィルム２における各開口１に記録用インク３
を貯蔵し、フィルム２に接するサーマルヘッド４に印加
される記録信号で該サーマルヘッド４を発熱させてサー
マルヘッド４にバブルを発生させ、これに当接する貯蔵
されたインク３を（フィルム２に関し、サーマルヘッド
４とは反対側の）記録紙側に噴出ないしは飛翔させて記
録を行うものである。

上記従来例は、それまでのノズルを用いてインクを噴出
させるインクジェット方式のものに比較して目詰まりす
ることが少いという利点がある。

しかしながら、この従来例はフィルム２の厚さが１０〜
２０μ陽と非常に薄い為、ノズルを形成する開口壁の長
さく厚さ）が短くなり、インク３を噴出した場合、噴出
される方向が定まらず、インクが拡がるように飛散して
しまう欠点を有していた。従って、記録した場合、文字
とか画像が不鮮明になるという問題点があった。

［発明の目的］ 本発明は上述した点にかんがみてなされたもので、上記
インクの飛散を防止して、鮮明な記録を可能とするイン
クジェット記録装置を提供することを目的とする。

［発明の概要］ 本発明は、インクが収納される開口を設けたフィルムを
、可撓性を損わずに少くとも記録時に少くとも開口の周
壁を長くする手段を形成することによって、インクの飛
散を防止して鮮明な記録を実現できるようにしている。

［発明の実施例１ 以下、図面を参照して本発明を具体的に説明する。

第１図ないし第３図は本発明の第１実施例に係り、第１
図は第１実施例に用いられるフィルムを断面で示し、第
２図はフィルム全体を示し、第３図は第１実施例を示す
。

第３図に示すように第１実施例のインクジェット記録装
置１１は、記録紙１２に対向するように配置される記録
用発熱体ヘッド１３を設けた記録へラドアッセンブル１
４と、前記記録紙１２の記録紙支持部材１５と、前記発
熱体ヘッド１３に記録信号を出力する記録信号出力回路
１６と、ヘッドアッセンブル１４を駆動する駆動装置（
図示路）とから構成されている。

上記へラドアッセンブル１４は、第３図の紙面と平行な
走査方向（左右方向）に対して垂直方向に適宜幅を有し
、走査方向と平行となる断面が同図に示すように下方に
三角形状に大きくなる（インクカートリッジ）フレーム
１７の中央部に発熱体ヘッド１３と、ヘッド保持部材１
８との係合する空間を設けてあり、これらヘッド１３と
ヘッド保持部材１８に対し、フレーム１７を第３図の紙
面垂直方向から着脱自在に装着できるようにしである。

上記ヘッド１３は記録紙１２と微小間隔を隔てて対向す
る先端（上端）部分に発熱部が設けられており、該発熱
部としては通常の感熱記録に用いられるヘッドを適用す
ることが可能である。

この発熱部の先端は画素単位の面積を有しており、例え
ば複数個の発熱部を集合してライン状の記録単位を形成
する様に構成することもできる。

上記フレーム１７には、上記ヘッド１３の左右両側に区
分けする仕切壁１７Ａが設けられており、仕切られた各
室内にはフィルム供給ロール１９と、フィルム巻取ロー
ル２０がそれぞれ収納され（フィルム）供給ロール１９
側の室は液状インク２１（溶液）で満たされており、（
フィルム）巻取ロール２０側の空は空気で満たされてい
る。上記供給ロール１９は軸２２に対して回動自在に保
持されており、更に、例えばコイルスプリング２３によ
って、常時供給ロール１９が軸２２に反時計方向に付勢
されるように保持されている。しかして、この供給ロー
ル１９と巻取ロール２０とは、ヘッド１３の発熱部とな
る上端面に摺接するようにして帯状のフィルム２４が掛
は渡してあり、上記コイルスプリング２３による付勢力
によって、フィルム２４が巻取ロール２０に巻取られる
際に適度のテンションを与え、フィルム２４がヘッド１
３の上端面に密着するようにしである。更に、上記コイ
ルスプリング２３は、フィルム２４を巻取ロール２０側
に供給された際に弾性エネルギーが蓄積され、巻取ロー
ル２０を逆転させた場合、フィルム２４を供給ロール１
９側に巻戻す動力源となるようにしである。尚フィルム
２４は発熱部上端面に接触し、フィルム２４の表面と記
録紙１２は例えば０．１〜０．５ミリメートル程度のギ
ャップを設けて対置される。

上記ヘッド保持部材１８は、例えば第３図の紙面の垂直
方向に突出し、走査方向に延出されたガイド棒２５，２
５に嵌合して移動とされる移動走査台（図示路）に固定
されており、ヘッド１３を記録紙支持部材１５に対して
正確且つ堅固に位置決めするためのものでもある。しか
して、上記フィルム２４は、ヘッドアッセンブル１４の
移動と共に巻取ロール２０側に巻取ら（繰り出さ）れ、
所定の長さ走査するとヘッドアッセンブル１４は走査開
始側に戻され、これと共に、フィルム２４は供給ロール
１９側に巻戻されるようになっている。　上記巻取ロー
ル２０には第２図に示すフィルム１４の例えば片方の側
に沿って所定間隔で形成された係入孔２４ａ、２４ａ、
・・・を係入するためのスプロケット歯２０ａ、２０ａ
、・・・が外周に形成されている。しかして、フィルム
２４の繰り出し及び巻戻しを行う機構は、例えば次のよ
うに形成しである。

巻取ロール２０の中心軸はフレーム１７の外部に延出さ
れ、ヘッドアッセンブル１４を移動してヘッド１３で記
録走査するための駆動モータと係合してヘッドアッセン
ブル１４の走査方向（右方向）への移動と共に巻取ロー
ル２０が所定方向に回転してこの間ヘッド１３で順次記
録を行うと共に、フィルム２４が巻取ロール２０側に移
動されるようにしである。ヘッドアッセンブル１４が右
端まで達すると、記録は中断され、モータが逆転されて
、ヘッドアッセンブル１４が左端まで戻されると共に、
フィルム２４は供給ロール１９側に巻戻されるようにな
っている。この戻し工程中に記録紙１２は１行分へラド
アッセンブル１４の走査方向と直交する方向に移動され
、１行分の記録工程が終了し、次の行の記録を行うよう
にしである。このように駆動機構をインク２１を満たし
た供給ローラ１９側以外の部分、例えば巻取ロール２０
側に設けることによって、液もれが生じることを防止で
きる。尚、フィルム２４の巻取り及び巻戻しを行うため
に、専用のモータを用いても良い。又、巻取ロール２０
と一体にビニオンを設けておいて、装置本体に設けたラ
ックと係合させてフィルム２４を移動できるようにした
り、巻取ロール２０にプーリを設けてワイヤを介して駆
動できるようにすることもできる。

ところで、第１実施例に用いられる上記フィルム２４は
第１図及び第２図に示すような構造になっている。

即ち、微小な開口３１．３１．・・・が帯の中央に沿っ
て多数形成されたフィルム２４における各開口３１の周
縁近傍の適宜肉厚り部分を開口３１が形成されていない
部分の厚さｔより大きい厚さく長さ）１１の突出部３２
に形成して、各開口３１に収納されたインク２１を噴出
する際の指向性を持たせるノズルとしての機能を大きく
すると共に、巻取りの際に必要とされる可撓性を損わな
いようにしである。

上記突出部３２は、例えば厚さｔｌのフィルム素材にお
ける各開口３１周縁を除いて一方の表面をエツチング処
理することによって形成することができる。

上記フィルム２４の各開口３１の内径（円形の場合）又
は幅は１〜５０μｍ程度であり、上記突出部３２は厚さ
ｔが薄いもの例えば１０〜２０μｍの場合に特に有効と
なる。

又、上記フィルム２４の材質としては、可撓性を有する
ものであって（少くとも数１０μ銅程度で可撓性を有す
るもの）、液状インク２１を変質させる溶出物がなく、
且つヘッド１３の発熱上端面に摺接した場合は、発熱部
を摩耗しない材質が望ましく、例えばプラスチックフィ
ルムとかステンレスその他の金属箔を用いることができ
る。

上記フィルム２４は、供給ロール１９側の室を満たす液
状インク２１溶液中に浸漬されると、各開口３１内に液
状インク２１が入り込み、ヘッド１３による記録時には
フィルム２４が巻取ロール２０側に搬送されることにな
るので、液状インク２１溶液に浸漬されていたフィルム
２４は該溶液から第３図の矢印Ａで示すように上方に引
き上げられ、この場合に各開口３１に液状インク２１が
収納された状態になる。しかして、過剰の液状インク２
１は上方の弾性体パッド２６で除去されると共に、仮に
各開口３１に液状インク２１が十分入り込んでいないと
、該弾性パッド２６中を通る際両側から押圧された状態
で移動するため、その間口３１中に弾性パッド２６を湿
す液状インク２１が送り込まれる作用もするようになっ
ている。

尚、この弾性パッド２６は液状インク２１が漏れ出すこ
とを防止する作用も有しているヵこの弾性パッド２６を
通ったフィルム２４は、ヘッド１３に密着した状態にな
り、この状態のとき、ヘッド１３には記録信号出力回路
１６から記録されるべき文字画像等に対応した記録信号
が印加される。

上記記録信号がヘッド１３の発熱部に印加されると、該
発熱部が高温になり、該発熱部に接する部分の液状イン
ク２１成分の中の溶剤等が瞬時に気化してその膨張力に
よって液状インク２１はフィルム２４の開口３１から記
録紙１４方向へ噴出される。

この場合、各開口３１部分の周縁は突出部３２が形成さ
れ、開口３１の軸方向に対する長さが大きく指向性を与
えるノズルとして機能することになるので、噴出された
インクは、各開口３１の前方で飛散することなく、開口
に対向する方向を目ざして飛翔し、記録紙１２表面に転
写される。又、突出部３２以外の残部は薄肉にしである
ので可撓性を損うことがなく、巻き付けたり、巻き戻し
する場合支障をきたさない。

第４図は本発明の第２実施例を示す。

この第２実施例は次のように構成されている。

符号４１は記録へラドアッセンブルで、断面が略三角形
状に形成されたインクシートカートリッジ４２内の下部
に、フェルト、発泡体等の空隙率の多い材料からなるス
タビライザ４３を収納したインク貯溜室４４が形成され
て、該貯溜室４４の対向する隅部に夫々フィルム保持ロ
ーラ４５．４６を配置する一方、前記カートリッジ４２
の頂部付近にフィルム移動スプロケット４７が配置され
、これらフィルム移動スプロケット４７．フィルム保持
ローラ４５．４６ｒ＠に多数のインク充填用微小開口４
８．４８・・・を有するエンドレス状フラットフィルム
４９が装架され、該フィルム４９は一方向例えば時計方
向へ循環移動するようになっている。前記カートリッジ
４２内のインク貯溜室４４上方には、斜め上方にやや傾
斜した記録ヘッド収納室５０が区画形成されており、該
記録ヘッド収納室５０内に保持部材５１に保持された記
録ヘッド部５２が収納され、この記録ヘッド５２のヘッ
ド部５２ａを収納室５０の開口から外方へ突出させてい
る一方、このヘッド部５２ａに前記フィルム４９を摺接
させている。又、カートリッジ４２は、前記フィルム４
９が摺接するヘッド部５２ａ部分に記録用開口５３が形
成されており、この間口５３に記録紙５４を保持する回
転走査ドラム５５の外周が臨むようになっている。又、
前記インク貯溜室４４上方に配置形成された記録ヘッド
収納室５０は、インク貯溜室４４の蓋体の機能をも有す
る一方、該収納室５０の前後部とカートリッジ４２内壁
との間にフィルム通路用開口５６゜５７が形成されてお
り、該開口５６．５７にフィルム４９に付着した液状イ
ンク３１をスクイーズし、且つインク貯溜室４４内のイ
ンク２１が漏出しないよう蓋体の機能をなすパッド５８
．５９が配置されている。このパッド５８．５９は、フ
ィルム４９の開口４８内に収納充填されたインク３１は
除去しないよう構成され、したがってその材質はゴム、
フェルト、軟性プラスチック、発泡プラスチック等が適
する。

しかして、前記カートリッジ４２は、記録ヘッド５２を
保持している保持部材５１を介して移動走査台６０に取
付けられている。この移動走査台６０は、記録装置本体
に架設されたガイドレール６１と送りねじシャフト６２
によって支持され往復移動するようになっている。一方
、前記フィルム４９は、第５図に示すように、帯状で帯
の中央に沿って適宜幅の部分に多数の開口４８．４８・
・・が形成されたものの両端を接合部６３で接合してエ
ンドレスにしである。又、第１実施例と同様に、帯の一
方の側に沿って係入孔４９，４９ａ、・・・が一定の間
隔で形成され、この係入孔４９，４９ａ。

・・・をスプロケット４７の歯４７ａ、４７ａ、・・・
に係入することによって、フィルム４９は確実に搬送さ
れるようにしである。

尚、該係入孔４９ａ、４９ａの間隔は、スプロケット４
７の歯４７ａ、４７ａの間隔と一致させである。

又、ドラム５５上に保持される記録紙５４は、ドラム円
周長より短く、紙の先、後端の間のドラム５５外周上に
無効走査領域６４が形成されるようになっている。そし
て、第４図中ドラム５５が例えば反時計方向に回転し、
エンドレスフィルム４９が矢印Ｂ方向に移動しながら記
録が行われるが、ドラム５５の無効走査領域６４とエン
ドレスフィルム４９の接合部６３が一致するように、ド
ラム５５及びフィルム４９を位置決めすることによって
、記録の中断が必要な前記接合部６３を有するエンドレ
スフィルム４９を用いても実害なく記録を行うことがで
きるようになっている。

前記ドラム５５の無効走査領Ｍ６４とエンドレスフィル
ム４９の接合部６３とを長期的に一致させた状態で記録
を行うため、第２実施例では、ドラム５５の回転とスプ
ロケット４７の回転とをスリップのない伝達機構で連結
し、スプロケット４７とエンドレスフィルム４９をスリ
ップの無い状態で連結しておき、基本走査長、すなわち
ドラム１回転の円周長の整数倍の周長となるようにフィ
ルム長を決定しておき、無効走査領域６４とフィルム４
９の接続部６３とが対向する位置をとるようにカートリ
ッジ４２を装着すればよいようになっている。

ところで、第６図に示すように前記スプロケット４７と
同軸に固定したギヤ６５は、軸６６にキー６７を介して
固定したギヤ６８に噛合している一方、該ギヤ６８の軸
６６にはプーリ６９が固定されており、回転走査ドラム
５５の軸に固定したプーリ７０と例えばタイミングベル
ト７１にて連結され、走査ドラム５５側の回転力がスリ
ップすることなくスプロケットギヤ６５に伝達されるよ
う構成されている。一方、ドラム回転軸にはギヤ７１が
固定されており、アイドルギヤ７２を介して前記送りね
じシャフトギヤ７３に噛合しており、ドラム５５側の回
転により、送りねじシャフト６２が回転して移動走査台
６０を往動させるようになっている。尚、この移動走査
台６０の往動走査模には、前記ギヤ７３がアイドルギヤ
７２から離間し、図示しない復動機能により移動走査台
６０が走査開始位置に復帰するようになっている。

ところで第２実施例に用いられているフィルム４９は第
７図に示すように該フィルム４９の一方の（記録紙５午
に対向する側の）面に可撓性を有する樹脂フィルム８１
が貼着又は塗布等により形成されている。（フィルム４
９の一方の面の開口４８が形成されているベルトの中央
部分のみでも良いし、全域にわたって形成しても良い。

）しかして、この樹脂フィルム８１には上記（インク）
フィルム４９の各開口４８と連通する開口８１ａが設け
られている。この樹脂フィルム８１を設けることによっ
て、インク３１が収納された各開口４８．８１ａの（フ
ィルム４９の厚み方向への）実質的な長さく厚み）を大
きくして各開口４８．８１ａに収納されたインク３１を
噴出した場合、ノズルとして指向性を与える役割を果た
す指向性付与手段が形成されている。

尚、上記フィルム４９の各開口４８に樹脂フィルム８１
の各開口８１ａが連通ずる状態で貼着又は塗布する等し
て形成する方法としては、例えば各開口４８．８１ａを
設けない状態でフィルム４９に樹脂フィルム８１を塗布
等して形成し、その後レーザビーム等で連通ずる各開口
４８．８１８を形成しても良い。又、両フィルム４９．
８１にそれぞれ各開口４８．８１ａを形成した後、貼着
しても良い。

上記第２実施例の作用効果は上記第１実施例と略同様の
ものとなる。

第８図は本発明の第３実施例におけるフィルムを示す。

この第３実施例におけるライルム９１は、第２実施例に
おけるフィルム４９の表の面（記録紙に対向する側の面
）に樹脂フィルム８１を形成した該フィルム４９のさら
に裏面側（ヘッド４２側）に可撓性の高い樹脂フィルム
９２を、該樹脂フィルム９２の各開口９２ａがフィルム
４９の各開口４８に連通ずる状態で貼着又は塗布して形
成されている。

上記フィルム４９の裏面側に形成した樹脂フィルム９２
は、指向性を与える機能の他に、ヘッド５２の摩耗防止
の機能を有すると共に、フィルム４９よりも断熱性の高
い材料を用いた場合、ヘッド５２に臨む開口４８以外の
周辺の開口４８側に熱が伝導してしまう熱放散及び熱拡
散することを防止する機能も有することになる。

従って、上記第３実施例におけるフィルム９１を用いる
と、記録時における熱拡散を防止できると共に、飛翔さ
れるインクに指向性を与えることもできるので、鮮明な
記録を行うことができる。

又、熱放散を少くできるので、記録速度を高くすること
ができる。

尚、本発明は飛翔されるインクに指向性を与える手段が
インクを収納するフィルム２４．４８等に一体的に形成
されるものに限らず第９図に示すように記録される際に
重ねられる構造にすることもできる。

即ち、例えば第３図において通常のフィルム９４（又は
符号２４．４８等でも良い）を用い、一方、フレーム１
７の上部開口外周に例えば樹脂フィルムあるいは金属膜
等で形成したフィルム９５を固定枠９６等でフレーム１
７の上部外周に形成した凹部に収納固定する。

尚、上記フィルム９５の各開口９５ａはフィルム９４よ
り細かく、高密度に形成することが望ましい。このよう
にすることによって、記録時において飛翔されるインク
に指向性を与えることができる。尚、上記フィルム９５
も可動させるようにしても良い。

尚、上記フィルム９５の開口９５ａは、ヘッド１３に対
向する部分のみに設けるようにしても良い。

尚、上述の各実施例において、記録ヘッドは記録信号の
印加により発熱させてインクを飛翔させるものに限定さ
れるものでなく、補助的に発熱部又はフィルム（符号２
４等）、と記録紙支持部材１５の間に直流電圧を印加し
ておいて静電界による推進力を利用する構成も可能であ
り、更には主たる推進力は静電界によって得る様にし、
溶剤ガスの膨張力はインク２１をフィルム２４から分離
させて電界の作用する空間に押出す作用のみに留める構
成とすることもできる。後者の場合にはインク粒子に作
用する力を弱める事ができ、インク分裂によるドツトの
広がりとか、インク２１の記録紙１２への衝突による飛
散の防止効果がある。

し発明の効果］ 以上述べたように本発明によれば、少（ともフィルムの
開口周縁部分をフィルムの厚み方向に対して長くなるよ
うにして、記録紙側に飛翔されるインクに対し、指向性
を与える手段を形成しているので、インクの飛散を防止
でき、鮮明な記録を行うことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第３図は本発明の第１実施例に係・す、第
１図は第１実施例に用いられるフィルムの構造を拡大し
て示す断面図、第２図はフィルムの全体を示す正□面図
、第３図は第１実施例を示す断面図、第４図ないし第７
図は本発明の第２実施例を示し、第４図は第２実施例を
示す断面図、第５図は第２実施例に用いられるフィルム
を示す斜視図、第６図は第２実施例におけるフィルム駆
動及び移動走査台駆動の伝達機構を示す概略図、第７図
は第５図のフィルムの一部を拡大して示す断面図、第８
図は本発明の第３実施例におけるフィルムを示す断面図
、第９図は本発明の第４実施例の一部を示す断面′図、
第１０図は従来例におけるフィルムを示し、同図（ａ）
は側面断面図、同図（ｂ）は正面図である。 １１・・・インクジェット記録装置 １２・・・記録紙　　　１３・・・記録ヘッド１４・・
・ヘッドアッセンブル １６・・・記録信号出力回路 １７・・・フレーム　　２１・・・液状インク２４・・
・フィルム　　３１・・・開口３２・・・突出部　　　
４８・・・開口４９・・・フィルム　　８１．９１・・
・樹脂フィルム第６図 第７図

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）微小な開口を複数形成したフィルムにおける各開
   口に液状インクを収納し、記録ヘッドに記録信号を印加
   することによつて前記開口に収納された液状インクを記
   録紙に飛翔させて記録を行うインクジェット記録装置に
   おいて、 前記フィルムにおける少くとも各開口周縁部分を、フィ
   ルムの厚み方向に対して長くし、飛翔させるインクに指
   向性を与える手段を形成したことを特徴とするインクジ
   ェット記録装置。
2. （２）前記指向性を与える手段は、フィルムの開口周縁
   を突出させることにより形成されることを特徴とする特
   許請求の範囲第１項記載のインクジェット記録装置。
3. （３）前記指向性を与える手段は、前記フィルムの少く
   とも一方の面に、その開口と連通する開口を設けたフィ
   ルム状部材によって形成されることを特徴とする特許請
   求範囲第１項記載のインジェット記録装置。